Forschung Wenn Roboter kellnern

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Am Robotik- und KI-Institut MIRMI der TU München haben Forschende ein Modell entwickelt, mit dem Roboter Tee servieren können, ohne dass Flüssigkeit überschwappt – und zwar schneller und sicherer als Menschen. Das könnte auch der Industrie nutzen.

Kann ein Roboter besser kellnern als ein Mensch? Um diese Frage zu beantworten, montiert Dr. Luis Figueredo, Senior Scientist im Team von Prof. Sami Haddadin, einen Roboterarm des Münchner Robotikspezialisten Franka Emika auf einen Tisch und schließt einen Rechner an. Schon greift die Hand des Roboters ein bis an die Oberkante mit Wasser gefülltes Glas, hebt es hoch und schwenkt es hin und her, ohne Flüssigkeit zu vergießen. „Und das sogar schneller und sicherer als ein Mensch“, sagt der Wissenschaftler vom Robotik-Institut Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI) der TUM.

Marokkanischen Tee-Tablet als Inspiration

Um das zu ermöglichen, füttert das Team den Roboter mit algebraischen Formeln, die bereits mehrere hundert Jahre alt sind.
Als Grundlage dient ein marokkanisches Tee-Tablett, das nach dem Prinzip eines sphärischen Pendels aufgebaut ist. Zusammen mit Doktorand Riddhiman Laha und Masterstudent Rafael I. Cabral Muchacho bettet Figueredo die Dynamik eines sphärischen Pendels in das Steuerungsprogramm des Roboters ein. Somit werden die Bewegungen des Roboters von den Grundregeln der Geometrie beschränkt. Zusätzlich integriert er mit seinem Team die richtigen Winkel, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen in das Modell.

Einsatzpotenzial auch für die Industrie

In der Praxis schwebt den Wissenschaftlern zunächst vor, die Robotikunterstützung für alte und pflegebedürftige Menschen einzusetzen. Laut Figueredo dürfte der Durchbruch aber auch für Industrieunternehmen, die mit dem Transport von biologischen und chemischen Gefahrenstoffen zu tun haben, interessant sein.

Einen kritischen Punkt stelle aktuell aber noch die Sicherheit dar. Ein Roboter sollte idealerweise in der Lage sein, Gefahrensituationen zu erkennen. Doch dafür sei laut des Wissenschaftlers eine bessere Perzeption notwendig. Über Sensoren ist die Maschine dann in der Lage, nicht nur den Menschen zu erkennen, sondern dessen Bewegungen vorherzusagen. Das könnte Kollisionen zwischen Mensch und Maschine verhindern. Bisher muss der Roboter mit taktilen Sensoren als Sicherheitsmechanismus auskommen. Bemerkt der Roboterarm im sogenannten Spill-not-Modus eine Kollision, zieht er sich augenblicklich zurück, achtet dabei allerdings auch auf die Flüssigkeit.

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